将核外电子运动特点形象化

将核外电子运动特点形象化核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。无确定的轨道， 无法描述其运动轨迹。无法计算电子在某一刻所在的位置，只能 指出其在核外空间某处出现的机会的多少。处于稳定状态的原 子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子 不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则， 一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外 电子排布情况，在中学阶段要求的前36号元素里，没有例外的 情况发生。1 .最低能量原理电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能 使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什 么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感 到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高 处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物 体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外 加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它 在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基 态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可 以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻 想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量， 随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可 以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、 3p、4s、3d、4p2 .保里不相容原理我们已经知道，一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述， 即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自 旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两 个电子存在，这就是保里不相容原理所告诉大家的。根据这个规 则，如果两个电子处于同一轨道，那么，这两个电子的自旋方向 必定相反。也就是说，每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反 的电子。这一点好像我们坐电梯，每个人相当于一个电子，每一 个电梯相当于一个轨道，假设电梯足够小，每一个电梯最多只能 同时供两个人乘坐，而且乘坐时必须一个人头朝上，另一个人倒 立着（为了充分利用空间）。根据保里不相容原理，我们得知： s亚层只有1个轨道，可以容纳两个自旋相反的电子；p亚层有 3个轨道，总共可以容纳6个电子；f亚层有5个轨道，总共可 以容纳10个电子。我们还得知：第一电子层（K层）中只有1s 亚层，最多容纳两个电子；第二电子层（L层）中包括2s和2p 两个亚层，总共可以容纳8个电子；第3电子层（M层）中包 括3s、3p、3d三个亚层，总共可以容纳18个电子第n层 总共可以容纳2n2个电子。3 .洪特规则从光谱实验结果总结出来的洪特规则有两方面的含义：一是电子 在原子核外排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行；洪 特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层，当电子排布处于 全满（s2、p6、d10、f14）半满（s1、p3、d5、f7）